冬小麦不同灌浆时期穗和叶茎鞘对粒重的贡献

为了揭示冬小麦穗和叶茎鞘在不同灌浆时期对粒重的贡献,于2011-2012年度,在大田条件下,选用河南省大面积推广的6个冬小麦品种,进行穗遮光和去叶+茎鞘遮光处理,研究了冬小麦不同灌浆时期的干物质积累转运量和粒重,分析了穗和叶茎鞘对粒重的贡献率。结果表明,穗遮光和去叶+茎鞘遮光显著影响冬小麦茎鞘干物质转运量、转运率以及其对穗粒重的贡献率。穗和叶茎鞘对冬小麦粒重的贡献率总体表现为灌浆前期低、中后期高;在灌浆中期穗对粒重的贡献优于叶茎鞘,而在灌浆前期和后期呈相反规律,且其影响效应因品种而异;整个灌浆期穗对单粒重和穗粒重的平均贡献率分别为30.31%和34.64%,叶茎鞘分别为32.87%和35.95%。穗对粒重贡献的关键时期为灌浆中期,筛选和培育灌浆中期穗对粒重贡献率高的品种有利于提高冬小麦粒重。     

氮肥运筹对苗期受渍夏玉米子粒灌浆特性和产量的影响

以玉米品种郑单958为试验材料,研究氮肥全部基施(N1)、基肥70%+拔节肥30%(N2)、基肥50%+拔节肥50%(N3)和基肥30%+拔节肥50%+大喇叭口肥20%(N4)不同氮肥运筹方式对苗期受渍夏玉米子粒灌浆特性及产量的影响,利用Logistic方程比较不同处理的玉米子粒灌浆过程。结果表明,渍水处理降低子粒千粒重最大潜力值,降幅达5.5%~10.3%;灌浆持续期缩短,最高达9 d;平均灌浆速率降低,最大灌浆速率出现的时间提前。氮肥后移较氮肥前移处理提高子粒最大潜力值;平均灌浆速率增大,最高达22.4%;最大灌浆速率出现"滞后性",最高延迟13.8%,有利于减轻苗期渍害对子粒灌浆特性的影响。通径分析表明,最大灌浆速率出现的时间、平均灌浆速率和渐增期灌浆速率对粒重影响较大,表现为TmVaV1。苗期渍水抑制子粒灌浆速率,导致夏玉米产量下降,降幅达24.2%~25.7%,氮肥后移能够减轻苗期渍害对产量的影响。     

磷糖类制剂对冬小麦抗干热风特性和产量的影响

为探明不同有效成分的磷糖类制剂对冬小麦抗干热风能力的调控作用,并筛选出高效实用的干热风化学防控技术,采用田间试验,以自来水(CK)和磷酸二氢钾(CKP)为对照,通过拌种、叶面喷施及拌种和叶面喷施组合方式,比较自主研发的磷糖类制剂［激发元素制剂(JB)、微量元素制剂(WB)和磷胺制剂(BP)］对干热风胁迫下冬小麦抗氧化特性和产量的影响。结果表明,干热风胁迫下,与CK相比,各处理下小麦灌浆中后期旗叶可溶性蛋白和可溶性糖含量均显著增加（增幅分别为7.43%~167.87%和8.88%~ 77.59%）,超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性提高了10.42%~62.99%和6.94%~76.29%,丙二醛含量显著降低（降幅 6.58%~22.29%）。各制剂均能显著提高小麦穗粒数和千粒重,增幅分别为4.22%~10.36%和 1.05%~ 5.16%;只有拌种和叶面喷施（BP）组合处理显著增加小麦成穗数,增幅分别为4.54%和4.79%。各制剂处理较CK增产6.95%~14.68%。BP叶面喷施处理较JB 和WB拌种处理更有利于干热风胁迫下小麦抗氧特性保持稳定,对穗粒数和千粒重的促进效应表现突出。拌种和叶面喷施组合处理具有协同作用,对小麦抗干热风能力调控效果最优。     

追氮时期对冬小麦胚乳发育及灌浆特性的影响

为明确氮肥追施时期对冬小麦籽粒发育和灌浆特征的影响,选用冬小麦品种石麦18,采用随机区组设计,研究了LA1(春2叶期)、LA2(春3叶期)、LA3(春4叶期)、LA4(春5叶期)、LA5(春6叶期)5个追氮处理对籽粒胚乳细胞分裂增殖和灌浆特征的影响。结果表明,追氮时期对胚乳细胞增殖和灌浆特征均有显著影响。LA1、LA2和LA3处理的胚乳细胞在籽粒建成期分裂速率较高,而后分裂速率急剧下降,胚乳细胞数较少;灌浆速率表现为前期较高,后期较低;成熟时粒重较低。LA4处理能延长籽粒胚乳细胞增殖活跃期,在花后21 d后胚乳细胞仍然具有较高的分裂增殖能力,胚乳细胞数目最多,籽粒的最大灌浆速率最高,后期的灌浆能力较强,粒重最高。LA5处理胚乳细胞数较多,后期灌浆速率较低,粒重仅低于LA4处理。     

弱光对小麦花后旗叶光合及籽粒灌浆的影响

为给小麦的高产优质栽培提供理论依据,选用优质小麦品种济麦20为试验材料,在大田试验条件下研究了灌浆期弱光对小麦光合及籽粒灌浆进程的影响。结果表明,弱光处理后,旗叶净光合速率和光合色素含量（除叶绿素b）显著降低,灌浆中期弱光处理下小麦旗叶净光合速率降低的主要原因是气孔限制因素,而前期、后期弱光处理是非气孔因素造成的。弱光对旗叶叶绿素a的影响大于叶绿素b。弱光胁迫显著降低小麦产量和粒重,且产量和粒重对不同灌浆时期弱光胁迫的响应不同。灌浆中期弱光胁迫对小麦产量及粒重的形成影响最大,其中弱光胁迫对小穗下位籽粒粒重的影响大于上位籽粒粒重。弱光处理后籽粒粒重的降低主要是平均灌浆速率显著降低所致,而灌浆持续期长短对其影响较小。弱光胁迫下小麦光合同化产物不能满足灌浆需求,是导致其产量及粒重降低的主要原因之一。     

调亏灌溉对冬小麦不同生育阶段光合速率的影响

为给冬小麦调亏灌溉（Regulated deficit irrigation,RDI）指标与模式的建立提供理论依据和技术参数,在防雨棚条件下,采用子、母盆栽方法,以冬小麦为试验材料,分析了RDI对冬小麦不同生育阶段光合速率（Pn）的影响,并对其进行了模拟,以探寻适宜的水分调亏阶段（时期）和调节亏水度。结果表明,冬小麦返青至拔节期水分调亏对Pn无显著影响;拔节至抽穗期轻度水分调亏的Pn未受显著影响,复水后补偿效应显著;中、重度调亏的Pn受到显著抑制,复水后虽有补偿效应,但与对照差异不显著;抽穗至灌浆期轻度水分调亏对Pn无显著影响,中、重度水分调亏的Pn受到强烈抑制,复水后补偿效应较弱,补偿时间也有限。据此认为,冬小麦RDI的适宜阶段为拔节期以前,适宜的调亏度为50%～65%FC（Field capacity,FC）;拔节至抽穗和抽穗至灌浆期也可轻度调亏,调亏度为60%～65%FC。     

夜间补光对小麦叶片激素含量及光合特性的影响

为探究夜间补光对小麦生育后期的调控作用,以冬小麦品种豫农186为材料,以自然光照时间为对照,在小麦抽穗后设置夜间人工补光2h、4h和6h三个处理,研究补光时间对小麦叶片内源激素含量、光合特性及产量的影响。结果表明,夜间补光可增加小麦叶面积及旗叶叶绿素含量和光合速率,以补光6h的效果最显著。与自然对照相比,夜间补光显著增加旗叶GA3、IAA、ZR含量,且激素含量的升高幅度随补光时间的延长而增加,但ABA含量受影响较小。夜间补光能显著提高灌浆前期和中期籽粒灌浆速率及千粒重和产量,其中补光6h处理的最大灌浆速率比自然对照增大16.21%,产量提高14.07%。说明小麦抽穗后适当延长光照时间有利于叶片的生长发育,可提高激素含量和光合效率,促进籽粒灌浆,增加产量。     

水分胁迫对盆栽冬小麦产量和部分品质性状的影响

为了寻求实现冬小麦优质高产的适宜水分指标,采用盆栽方式通过在小麦生育关键期(拔节期、灌浆期)设计不同的水分胁迫处理,研究了水分胁迫对冬小麦产量和部分品质性状的影响.结果表明,灌浆期重度干旱可明显提高小麦部分品质指标,蛋白质、氨基酸含量分别较对照增加37.3%、37.6%;拔节期水分胁迫对有效穗数、穗粒数及产量影响大,而对千粒重影响最敏感的时期是灌浆期;灌浆期土壤相对含水量控制在65%～75%之间可使小麦节水高产,控制在45%～55%之间可实现节水、高产、优质三者的协调统一.     

育苗移栽夏玉米灌浆特性研究

以夏玉米唐抗5号为材料,研究了移栽、直播和耕后播种夏玉米的子粒灌浆特性.结果表明,灌浆前期(授粉后16d以前),移栽玉米的子粒灌浆速率略低于直播和耕后播种处理;但灌浆中后期的灌浆速率显著高于直播,耕后播种处理的灌浆速率最低.移栽处理各发育时期提前10～15d,从而延长了子粒有效灌浆期的长度.移栽降低株高和穗位高,单位面积的穗数、穗粒数和千粒重均不同程度地提高,从而提高了经济产量.     

灌水量及其分配方式对冬小麦水分利用效率、光合特性和产量的影响

为给冬小麦合理灌溉提供依据,以冬小麦临抗2号为材料,采用随机区组试验,设置5个等量不等次、等次不等量的灌水处理,研究了灌水量及其分配方式对不同生育时期冬小麦水分利用效率、光合特性和产量性状的影响。结果表明,灌溉对土壤含水量的影响主要在0～60cm土层内,对深层土壤含水量影响较小。灌溉通过影响千粒重来影响产量。抽穗后水分胁迫不利于增加千粒重,灌浆期适度水分胁迫不利于增加产量,但有利于提高水分利用效率,重度水分胁迫使水分利用效率和产量均降低,表明高产与高水分利用效率具有同步性,即在该地区节水600～1500m^3／ha条件下可不减产。各处理随生育进程的推进,光合速率（Pn）逐渐下降,蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）的变化因处理而异。抽穗后长期水分胁迫致使Pn明显下降,短期轻度水分胁迫对Pn影响不明显;抽穗后适度的水分胁迫不利于提高Gs和Tr,但水分胁迫后复水可以明显提高Gs和Tr。     

单产15000 kg/hm2以上玉米品种子粒灌浆特征分析

选用具有高产潜力的6个玉米杂交种,采用12万株/hm²的密度大田种植,研究高产玉米不同品种子粒灌浆特征的差异及其与粒重的关系。结果表明,6个玉米杂交种均可实现15 000 kg/hm²的高产水平。良玉66和中单909前中期灌浆速率高,且最早到达最大灌浆速率;灌浆速率下降慢的品种,成熟相对偏晚。品种间差异主要是灌浆速率和到达最大灌浆速率的时间不同,活跃灌浆期并没有明显差异。影响不同品种粒重的主要因素是线性灌浆期和缓慢灌浆期的灌浆速率。因此提高品种的线性灌浆期和缓增期灌浆速率可以增加粒重。在新疆伊犁春播玉米高产区,适宜的高产品种为中单909和良玉66。     

新型化控剂Opera对密植夏玉米生长及子粒灌浆的影响

以郑单958为试验材料,设置90 000株/hm2高密度种植,探究不同时期喷施Opera对夏玉米叶片衰老及群体产量的调控作用。结果表明,高密条件下喷施Opera药剂,有利于增加夏玉米植株茎粗,提高生育后期叶面积指数和干物质积累量,增强叶片持绿性,延缓衰老;增加灌浆中后期子粒体积和干重,促进子粒灌浆。不同时期喷施Opera后夏玉米穗粒数和千粒重均有所增加,且产量提升6.78%~13.94%。喷施Opera可缓解密植对夏玉米生育后期产生的负效应,防止叶片早衰,增加植株生物量及子粒产量,且两个喷施时期表现为13叶期喷施作用效果大于8叶期喷施。     

不同熟期玉米籽粒灌浆特性的研究

对４个不同类型玉米品种百粒鲜重、干重、籽粒含水量及灌浆强度的测定分析。结果表明：（１）百粒鲜重与授粉后天数呈二次曲线关系;百粒干重与授粉后天数关系符合Ｌｏｇｉｓｔｉｃ方程。（２）东岳２１号百粒干重稳定,是由于灌浆盛期灌浆速度快,干重增加也较其它品种高;东岳１６９粒重高,是由于其灌浆高峰期灌浆强度大;掖单１３号干物质形成阶段主要在吵前期,后期积累较少;掖单４号开花授粉早,但灌浆高峰持续时间短,是造成     

灌浆前期高温对小黑麦籽粒淀粉积累及其合成相关酶活性的影响

为探讨灌浆前期高温对六倍体小黑麦籽粒淀粉积累及其相关合成酶活性的影响,以4个春性小黑麦品种（系）为材料,在开花后5~14 d于田间搭建温棚进行高温胁迫,对其籽粒淀粉积累动态、淀粉合成相关酶活性进行了研究。结果表明,开花后5~14 d高温胁迫导致小黑麦千粒重和容重均显著下降,其中,千粒重下降5.95%~20.47%,容重下降3.33%~9.49%;籽粒中的总淀粉、支链淀粉与直链淀粉含量均显著降低,依次下降6.84%~17.97%、7.70%~24.60%及2.27%~7.17%,直/支链淀粉比有所升高,但差异不显著。在高温胁迫期间,小黑麦籽粒中与淀粉合成相关的腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPP）、可溶性淀粉合成酶（SSS）、淀粉分支酶（SBE）及淀粉去分支酶（DBE）活性均较对照有所上升,高温胁迫结束后,AGPP、SSS、DBE的活性均较对照有所下降。推测灌浆前期高温胁迫导致灌浆中后期小黑麦籽粒中淀粉合成相关酶活性的下降是籽粒中淀粉含量降低以及千粒重、容重下降的主要原因。     

Plasticity of sorghum kernel weight to increased assimilate availability

Understanding source or sink limitations on crop yield is critical for the rational design of agricultural practices as well as breeding strategies. In the present article, we studied sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] source–sink yield limitations during grain filling, and tested the hypothesis that the time in which kernel maximum water content is reached during grain filling defines a temporal limit for the crop to profit from source increases. Earlier studies have never tested increasing assimilate availability per kernel in different developmental stages. We conducted a field experiment increasing assimilate availability per kernel at anthesis and 15 days after anthesis in commercial hybrids. The anthesis treatment was aimed to increase assimilates per kernel from early grain filling, and the 15 days after anthesis treatment from the stage kernel maximum water content was achieved. Both treatments removed 50% of the kernels from one side of the panicle. Kernel dry weight (KW), kernel water content and kernel volume were measured in apical and basal positions of the panicle throughout grain filling. Increased assimilate availability always yielded a higher KW (34% increase). This KW increase was consistent across the two kernel developmental stages when the treatment was imposed, the panicle position and hybrid. Achieving maximum water content did not prevent kernels from increasing their weight when assimilates were subsequently increased. Final KW was closely related to maximum kernel volume (r² = 0.72; n = 42; p < 0.0001). Increased assimilate availability per kernel promoted changes in both kernel growth rate and duration of grain filling.

We applied a quantitative approach for determining the magnitude of sorghum KW changes in response to assimilate availability changes during grain filling. This allowed us to compare our data to previously published articles, and to determine any general response pattern across environments. The analysis supported our observation that sorghum KW is highly responsive to increased assimilates, and indicated that increased assimilate availability during filling always increased sorghum KW. As such, growth of sorghum kernels is predominately source limited; breeding and management practices aimed to increase assimilate availability per kernel will be likely to enhance sorghum yield. Results show that the crop has the capacity to profit from source increases even after the initial grain-filling stages have occurred.     

花后高温胁迫对小麦灌浆特性及产量的影响

为了解小麦灌浆特性对花后高温胁迫的响应,选用西农979、洛旱2号、西农2208、新麦11、郑麦366和兰考矮早8等6个品种,于2016-2018年以自然条件为对照(CK),分析了花后高温胁迫(搭棚增温)后小麦灌浆进程、千粒重和产量的变化。结果表明,小麦粒重主要由灌浆持续时间和灌浆速率决定,不同小麦品种对花后高温胁迫的响应模式不同。西农979、洛旱2号在高温胁迫下,灌浆快增期的平均灌浆速率有所提高,但灌浆持续时间显著降低,导致粒重显著下降,且两年度的千粒重热感指数和产量热感指数均大于1,属于不抗高温型品种;新麦11、郑麦366和兰考矮早8经高温胁迫后,灌浆持续时间变化幅度不大,平均灌浆速率分别降低了0.05、0.09和0.06g·d^-1,千粒重分别降低了2.00、1.45和1.56g,但高温胁迫下粒重与CK无显著差异,且郑麦366和兰考矮早8的千粒重热感指数和产量热感指数在两个年度均小于0.9,属于抗高温型品种。     

不同时期倒伏对油菜经济性状及产量的影响

为分析倒伏对油菜经济性状及产量的影响,以中双11号为材料,在油菜生长不同阶段进行人工模拟倒伏处理.结果表明,除成熟后期倒伏外,其他生长期油菜的产量和经济性状指标均受倒伏影响而显著变差;影响程度由大到小依次为:初花期倒伏>盛花期倒伏>终花期倒伏>成熟初期倒伏>成熟后期倒伏,减产幅度分别为67.3%、46.4%、30.7%、23.7%和10.5%.总体表现为倒伏时期越早,倒伏对产量和经济性状造成的影响越大;每果粒数和千粒重在向阳面影响不大,在背阴面减少极为显著,表明倒伏造成田间荫蔽是致使油菜减产的主要原因.     

花后持续弱光对冬小麦光合特性及产量的影响

为给弱光条件下小麦持续高产及耐荫性筛选提供一定的理论依据,在大田条件下,以济麦22和济核916为试验材料,于花后设置3个不同的遮光处理(不遮光、遮光30%和遮光60%),分析花后持续弱光对小麦光合特性和产量的影响。结果表明,济麦22和济核916旗叶叶绿素a、b含量在花后0~25d保持较高水平,之后迅速降低。遮光后两品种旗叶的净光合速率下降,济麦22的干物质积累量和花前贮存干物质在花后向籽粒的转运量及两品种的经济系数显著降低。花后遮光改变了小麦籽粒灌浆进程,显著降低了两品种的平均灌浆速率和最大灌浆速率,延长了济麦22的渐增期和快增期持续时间,减少了缓增期的持续天数,遮光60%处理显著降低了济核916渐增期持续时间,推迟了其灌浆高峰的来临时间。遮光30%和60%条件下济麦22分别减产27.7%和35.4%,济核916分别减产29.49%和64.39%。遮光后冬小麦的穗粒数和千粒重随遮光强度的增加而降低。说明花后弱光会降低小麦光合能力,不利于植株干物质积累和籽粒灌浆,最终导致减产。     

灌水模式对春小麦光合性能和干物质生产的影响

为探寻宁夏引黄灌区春小麦节水栽培的适宜灌水模式,比较分析了6个不同灌水处理(W1:二棱水+开花水;W2:二棱水;W3:拔节水;W4:二棱水+孕穗水;W5:二棱水+拔节水+孕穗水+开花水+灌浆水;W6:二棱水+拔节水+孕穗水+开花水)下春小麦光合性能、物质积累与转运、产量性状及水分利用的差异。结果表明,灌二棱水、孕穗水或开花水的W1、W4、W5、W6处理明显增加春小麦花后旗叶光合速率、蒸腾速率和气孔导度,灌二棱水和生育后期少灌水的W1、W2、W4处理明显增加花后旗叶胞间CO2浓度。灌水次数减少会显著增加旗叶SPAD值,并降低叶面积系数,其中以缺少二棱水的W3处理最为明显。灌有二棱水和孕穗水的W4处理明显降低抽穗至开花旗叶SPAD值,增加开花至灌浆旗叶SPAD值和抽穗至开花叶面积系数,灌开花水明显增加开花至灌浆旗叶面积。灌二棱水、拔节水、孕穗水、开花水明显促进了干物质积累,灌水次数增加明显增加了叶干物质积累量,并降低茎鞘干物质比例;缺少二棱水的W3处理最不利于叶、穗干物质积累,但提高了开花至成熟叶干物质比例;灌浆水对各器官干物质积累影响不明显。二棱期至开花期缺少灌水的W1、W3、W2处理促进了开花前贮藏同化物在花后向籽粒的转运。籽粒产量随灌水次数的增加而增加;缺少二棱水明显降低穗粒数、收获指数,但增加千粒重;增加灌水次数降低了灌水利用效率,且以灌二棱水影响最为明显。综上所述,缺少二棱水对春小麦产量影响最明显,孕穗水、开花水影响次之,灌浆水影响不明显。     

放线菌剂使用方法对晚播冬小麦生长及光合性状的影响

为探究放线菌剂使用方法对晚播冬小麦生长及光合性状的影响，以长6990为供试小麦品种、娄彻氏链霉菌（D74）为供试菌剂，在大田设置T1（种子包衣+拔节期、灌浆期喷施D74菌剂）、T2（种子包衣+拔节期喷施D74菌剂，灌浆期喷施清水）、T3（种子包衣+拔节期、灌浆期喷施清水）、T4（种子不包衣+拔节期、灌浆期喷施D74菌剂）和CK（种子不包衣+拔节期、灌浆期喷施清水）5个处理（包衣中含有菌剂D74），比较分析了不同处理间小麦产量及其构成要素、表型性状、光合特性及干物质积累的差异。结果表明，放线菌剂处理下晚播小麦的产量较CK均不同程度提高，增产幅度为7.35%~25.00%，且不同处理的产量表现为T4>T1>T2>T3>CK，其中T1、T4处理与CK差异显著(P＜0.05)；不同处理间株高无显著差异(P>0.05)， T1和T4处理的穗长、穗粒数和千粒重显著高于CK，T2处理穗粒数和千粒重也较高。在光合性状中，放线菌剂处理主要影响晚播小麦灌浆后期的光合效率。花后28~35 d，T1、T4处理的旗叶净光合速率，T1~T4处理的旗叶叶绿素相对含量（SPAD）和氮含量，T1、T2和T4处理的叶面积指数均显著高于CK。放线菌剂使用后晚播小麦的花前干物质转运量及其对籽粒产量贡献率有所降低，但不同处理间差异不显著。T1、T2和T4处理的花后干物质的积累量较CK增加了37.93%、29.42%和50.92%；花后干物质积累对籽粒产量贡献率也有所提高，但不同处理间差异不显著。综合来看，放线菌剂能够有效增加晚播小麦的光合持续能力，延缓叶片衰老，促进花后干物质积累、穗部发育和籽粒灌浆，增加穗粒数和千粒重，进而提高产量，其中放线菌剂种子包衣效果不明显，叶面喷施放线菌剂效果较突出，拔节期和灌浆期叶面喷施放线菌剂的效果最佳。